第2章化学平衡 2.1偏摩尔量和化学势 以前我们所讨论的系统多数都是纯物质,称为单组分系统。描述单相分封闭 系统的状态只需两个函数(如T和P)就可以了,例如f=f(TP)。但是,在研究 化学问题的过程中时常会遇到多种物质组成的系统,如混合气体、溶液等,称为 多组分系统。对于多组分均相封闭系统,如描述其状态,除须规定系统的温度、 压力,还须规定系统中每种物质的量(或浓度)。这是因为在某一组成的均相混 合物中,系统的某个热力学量并不等于各物质纯态时该热力学量的加和(理想气 体、理想液体混合物除外) 例如,在25℃和标准压力时 100cm水和100cm乙醇混合,结果混合物的体积并不等于200cm3,而是192cm3 左右;将150cm3水和50cm3乙醇混合,总体积约为195cm.将50cm水和150cm3 乙醇混合,总体积约为193cm2。 上述例子说明:对乙醇和水组成的均相系统来说,虽然指明了该系统的温度 和压力,亦指明了乙醇和水在纯态时的总体积,但系统的性质体积却不能确 定,也就是系统的状态还不能确定,还必须指明乙醇在水中的浓度,系统的状态 方程方能确定 例如:在25℃和标准压力下,含20%乙醇的乙醇和水的混合物100cm与另 含20%乙醇的乙醇和水的混合物100cm3混合,结果一定得到200cm3的乙醇和 水的混合物。 所以说,要描述多组分均相系统的状态,除指明系统的温度和压力外,还必 须指明系统中每种物质的量,为此需引入一个新的概念一偏摩尔量 2.1.1偏摩尔量 1.偏摩尔量 对于一多组分均相系统的任意一种容量性质X(X可以分别代表V(体积)、 U(热力学能)、H(焓)、S(熵)、A(亥姆霍兹函数)、G(吉布斯函数)等),可 以看作是温度T,压力P及组成各物质的量nl,n2………nk的函数。即: X-f(T, P, n1, n2 k 当系统的状态发生任意无限小量的变化时,全微分dx可用下式表示1 第 2 章 化学平衡 2.1 偏摩尔量和化学势 以前我们所讨论的系统多数都是纯物质，称为单组分系统。描述单相分封闭 系统的状态只需两个函数（如 T 和 P）就可以了，例如 f = f(T,P)。但是，在研究 化学问题的过程中时常会遇到多种物质组成的系统，如混合气体、溶液等，称为 多组分系统。对于多组分均相封闭系统，如描述其状态，除须规定系统的温度、 压力，还须规定系统中每种物质的量（或浓度）。这是因为在某一组成的均相混 合物中，系统的某个热力学量并不等于各物质纯态时该热力学量的加和（理想气 体、理想液体混合物除外） 例如，在 25℃和标准压力时， 100cm 3水和100cm 3乙醇混合，结果混合物的体积并不等于200cm3，而是192cm 3 左右；将 150cm 3水和 50cm 3乙醇混合，总体积约为 195cm3 .将 50cm 3水和 150cm 3 乙醇混合，总体积约为 193cm 3。 上述例子说明:对乙醇和水组成的均相系统来说，虽然指明了该系统的温度 和压力，亦指明了乙醇和水在纯态时的总体积，但系统的性质____体积却不能确 定，也就是系统的状态还不能确定，还必须指明乙醇在水中的浓度，系统的状态 方程方能确定。 例如：在 25℃和标准压力下，含 20％乙醇的乙醇和水的混合物 100cm 3与另 一含 20％乙醇的乙醇和水的混合物 100 cm 3混合，结果一定得到 200cm 3的乙醇和 水的混合物。 所以说，要描述多组分均相系统的状态，除指明系统的温度和压力外，还必 须指明系统中每种物质的量，为此需引入一个新的概念—偏摩尔量 2.1.1 偏摩尔量 1.偏摩尔量 对于一多组分均相系统的任意一种容量性质 X（X 可以分别代表 V（体积）、 U（热力学能）、H（焓）、S（熵）、A（亥姆霍兹函数）、G（吉布斯函数）等），可 以看作是温度 T，压力 P 及组成各物质的量 n1,n2……….nk 的函数。即： X=f(T,P, n1,n2……….nk) 当系统的状态发生任意无限小量的变化时，全微分 dx 可用下式表示：